膠黏劑拉伸剪切強度的試驗方法

膠黏劑是通過界面的黏附和內聚等作用，能使兩種或兩種以上的制件或材料連接在一起的天然的或合成的、有機的或無機的一類物質，統稱為膠黏劑，又叫黏合劑，習慣上簡稱為膠。簡而言之，膠黏劑就是通過黏合作用，能使被黏物結合在一起的物質。“膠黏劑”是通用的標準術語，亦包括其他一些膠水、膠泥、膠漿、膠膏等。

一、實驗原理
試樣為單搭接結構，在試樣的搭接面上施加縱向拉伸剪切力，測定試樣能承受的最大負荷。搭接面上的平均剪應力為膠粘劑的金屬對金屬搭接的拉伸剪切強度，單位為 MPa。

二、實驗裝置及試樣
1）試驗機：使用的試驗機應使試樣的破壞負荷在滿標負荷的（15~85）%之間。試驗機的力值示值誤差不應大于1%。試驗機應配備一副自動調心的試樣夾持器，使力線與試樣中心線保持一致。試驗機應保證試樣夾持器的移動速度在 (5±1) mm/min 內保持穩定。
2）量具：測量試樣搭接面長度和寬度的量具精度不低于 0.05 mm。
3）夾具：膠接試樣的夾具應能保證膠接的試樣符合要求，在保證金屬片不破壞的情況下，試樣與試樣夾持器也可用銷、孔連接的方法，但不能用于仲裁試驗。
4）標準試樣的搭接長度是（12.5±0.5）mm，金屬片的厚度是 (2.0± 0.1 ) mm，試樣的搭接長度或金屬片的厚度不同對試驗結果會有影響。
5）建議使用 LY12-CZ 鋁合金、1Cr18Ni9Ti不銹鋼、45 碳鋼、T2 銅等金屬材料。
6）試樣數量不應少于 5 個，仲裁試驗試樣數量不應少于 10 個；對于高強度膠粘劑，測試時如出現金屬材料屈服或破壞的情況，則可適當增加金屬片厚度或減少搭接長度，兩者中選擇前者較好。
測試時金屬片所受的應力不要超過其屈服強度 σS ，金屬片的厚度  δ可按式（ 11-12）計算：
δ＝（ L·τ） /σ S （11-12）式中：

δ——金屬片厚度；
L——試樣搭接長度；
τ——膠粘劑拉伸剪切強度；
σS ——金屬材料屈服強度（MPa）。

三、試樣制備
1）試樣可用不帶槽或帶槽的平板制備，也可單片制備。
2）膠接用的金屬片表面應平整，不應有彎曲、翹曲、歪斜等變形。金屬片應無毛刺，邊緣保持直角。
3）膠接時，金屬片的表面處理、膠粘劑的配比、涂膠量、涂膠次數、晾置時間等膠接工藝以及膠粘劑的固化溫度、壓力、時間等均按膠粘劑的使用要求進行。
4）制備試樣都應使用夾具，以保證試樣正確地搭接和精確地定位。
5）切割已膠接的平板時，要防止試樣過熱，應盡量避免損傷膠接縫。

四、試驗條件
試樣的停放時間和試驗環境應符合下列要求：
1）試樣制備后到試驗的最短時間為 16 h，最長時間為 30 d。
2）試驗應在溫度為（ 23±2）℃ 、相對濕度為（ 45~55）%的環境中進行。
3）對僅有溫度要求的測試，測試前試樣在試驗溫度下停放時間不應少于 0.5 h；對有溫度、濕度要求的測試，測試前試樣在試驗溫度下停放時間一般不應少于 16 h。

五、實驗步驟
1）用量具測量試樣搭接面的長度和寬度，精確到 0.05 mm。
2）把試樣對稱地夾在上下夾持器中，夾持處到搭接端的距離為（ 50± 1）mm
3）開動試驗機，在 (5±1) mm/min 內，以穩定速度加載。記錄試樣剪切破壞的最大負荷，記錄膠接破壞的類型（內聚破壞、粘附破壞、金屬破壞）。

六、試驗結果
對金屬搭接的膠粘劑拉伸剪切強度 τ按式（ 11-13）計算，單位為 MPa。
τ= F /（b·l）   （11-13）式中： 

F——試樣剪切破壞的最大負荷；
b——試樣搭接面寬度；
l——試樣搭接面長度；
試驗結果以剪切強度的算術平均值、最高值、最低值表示。取 3 位有效數字

膠黏劑拉伸剪切強度試驗機是電子技術配合軟件技術與機械傳動相結合的新型材料試驗機，采用單空間結構，主要用于負荷低于10kN的材料試驗，結構牢固，操作方便，維護簡單，是各工廠，企業進行力學檢測的理想試驗儀器。

膠黏劑拉伸剪切強度試驗機具有寬廣準確的加載速度和測力范圍，對載荷、變形、位移的測量和控制有較高的精度和靈敏度，具有應力、應變、位移方式，可求出最大力值、抗拉強度、彎曲強度、壓縮強度、彈性模量、斷裂延伸率、屈服強度等參數，適用于拉伸、壓縮、剝離、撕裂、剪切…等力學性能試驗及分析。